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從此告別復(fù)雜分析,安捷倫鋁膜原位測試方案讓微塑料檢測輕松易行,!
為了進一步解決微塑料測試過程中操作復(fù)雜耗時的問題,,且實現(xiàn)環(huán)境樣品大規(guī)模實時監(jiān)測研究的可行性,安捷倫最新推出了 8700 LDIR 紅外成像搭配鍍鋁濾膜(0.8um,, 25mm)進行微塑料原位分析的解決方案,。該方案在保證測試結(jié)果精確度的同時,將進一步簡化用戶樣品前處理的工作流程。
鍍鋁濾膜安裝及過濾流程
使用鍍鋁濾膜(0.8um,, 25mm)搭配小孔玻璃砂芯真空抽濾裝置,對前處理完的樣品進行直接過濾,,并使用不含微塑料的水(提前過濾處理)沖洗瓶子和漏斗的內(nèi)部各一次,,盡量確保將瓶內(nèi)的所有微塑料收集到。抽濾完成后,,將濾膜自然晾干后安裝到濾膜支架上,,并盡量保持濾膜表面的平整度。具體操作流程如圖 1 所示:

圖 1. 樣品抽濾裝置及濾膜過濾安裝流程
為保證濾膜的平整度,,請使用提供的鑷子對濾膜進行轉(zhuǎn)移,。與鍍金濾膜相比,涂層的硬度增加使得鍍鋁濾膜不易折疊,,用戶能更加輕松地將其放置到濾膜支架上,。
使用 8700 LDIR 紅外成像
原位測試鍍鋁濾膜上微塑料顆粒
為對比儀器測試結(jié)果的精度及準確性,我們使用了自動測試和手動計數(shù)方式來評估 LDIR 對鍍鋁濾膜上顆粒的檢測能力,。將 20µm 透明聚苯乙烯微球懸浮于 10mL 無水乙醇中,,然后使用鍍鋁濾膜直接進行過濾后上機測試,并對測試結(jié)果進行如下對比,。
LDIR 利用 1442 cm-1 對目標(biāo)測試區(qū)域進行快速成像,,軟件對成像區(qū)域內(nèi)的顆粒進行自動識別
對上述同一測試區(qū)域生成的可見光圖像進行高倍放大后,利用人眼手動計數(shù)的方式識別顆粒
如圖 2 所示,,使用軟件自動檢測流程共測試出 31 個顆粒,,而在可見光圖像中通過人眼僅能識別出 30 個顆粒。結(jié)果表明,,LDIR 對鍍鋁濾膜上的顆粒具有優(yōu)異的檢測能力,。與容易出錯的可見光圖像顆粒檢測方法相比,基于紅外成像的自動顆粒檢測方法的測試結(jié)果更加便捷精準,,且大大提高了工作效率并降低了小顆粒人眼識別的辨別難度,。

圖 2. 同一目標(biāo)測試區(qū)域采集的兩張圖像。(A)通過固定波數(shù)紅外成像圖自動識別的微塑料顆??倲?shù),;(B)通過高倍放大可見光圖像人眼手動識別的微塑料顆粒總數(shù)
顆粒數(shù),、粒徑及定性結(jié)果
數(shù)據(jù)重現(xiàn)性對比
我們使用 Clarity 軟件中的微塑料顆粒自動分析測試流程,,從顆粒數(shù)、粒徑和定性統(tǒng)計結(jié)果三個方面綜合評價了 LDIR 測試鍍鋁濾膜樣品的結(jié)果重現(xiàn)性,。在不移動樣品的情況下,,對直徑為 9mm 的圓形區(qū)域共進行了 10 次測量。
從測試結(jié)果看,,檢測到的微塑料顆粒數(shù)的總平均值為 407 個,,10 次運行之間的差異性<1%(如圖 3A),。基于粒徑范圍和聚合物鑒定的顆粒數(shù)重現(xiàn)性顯示出相似的性能,,10 次運行的差異性 <1%(如圖 3B 和圖 3C),。以上結(jié)果均證實 LDIR 對鍍鋁濾膜上微塑料的測試結(jié)果具有良好的可靠性和準確度。

圖 3. 使用 LDIR 自動顆粒分析工作流程,,對同一測試區(qū)域進行 10 次重復(fù)測試結(jié)果的重現(xiàn)性對比,。(A)顆粒總數(shù)重現(xiàn)性,;(B)粒徑范圍顆粒數(shù)重現(xiàn)性,;(C)定性統(tǒng)計結(jié)果重現(xiàn)性
粒徑準確度對比
由于微塑料研究中準確的粒徑測定對于獲得可靠且有意義的結(jié)果至關(guān)重要,因此對粒徑測定數(shù)據(jù)的準確度進行了評估,。
通過監(jiān)測 NIST 可溯源的 50 µm 和 20 µm 聚苯乙烯微球,,來考察鍍鋁濾膜上樣品測試顆粒粒徑的準確度。如圖 4 所示,,檢測到 37 個 50 µm 的微球,,它們的平均粒徑為 55.10 µm,標(biāo)準偏差為 3.67 µm,;檢測到 223 個 20 µm 的微球,,它們的平均粒徑為 22.9 µm,標(biāo)準偏差為 2.3 µm,。這些結(jié)果表明,,使用 LDIR 自動顆粒分析工作流程能夠在鍍鋁濾膜上實現(xiàn)準確的粒徑測定,且差異極小,。

圖 4. 使用自動顆粒分析工作流程得到的粒徑統(tǒng)計結(jié)果,。其中(A)為 50 µm NIST 微球粒徑分布統(tǒng)計結(jié)果;(B)為 20 µm NIST 微球粒徑分布統(tǒng)計結(jié)果
大樣本研究對于全面了解微塑料污染物對環(huán)境和健康的影響以及制定減少微塑料污染影響的策略至關(guān)重要,。與其他技術(shù)相比,,使用 8700 LDIR 紅外成像直接分析濾膜上的微塑料顆粒能夠大幅減少樣品處理,降低樣品污染的可能性并提高樣品通量,,使實驗室能夠在更短時間內(nèi)表征更多數(shù)量的樣品,。